KR20110094062A - Conveyance member made of cfrp and robot hand employing the same - Google Patents

Conveyance member made of cfrp and robot hand employing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20110094062A
KR20110094062A KR1020117013491A KR20117013491A KR20110094062A KR 20110094062 A KR20110094062 A KR 20110094062A KR 1020117013491 A KR1020117013491 A KR 1020117013491A KR 20117013491 A KR20117013491 A KR 20117013491A KR 20110094062 A KR20110094062 A KR 20110094062A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cfrp
layer
pitch
conveyance member
sheet
Prior art date
Application number
KR1020117013491A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101307627B1 (en
Inventor
히로야스 이하라
요시히로 후쿠다
신이치 다케무라
Original Assignee
제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사 filed Critical 제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사
Publication of KR20110094062A publication Critical patent/KR20110094062A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101307627B1 publication Critical patent/KR101307627B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B25J9/0012Constructional details, e.g. manipulator supports, bases making use of synthetic construction materials, e.g. plastics, composites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/10Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/28Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer impregnated with or embedded in a plastic substance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

고탄성률 피치계 탄소 섬유 강화 수지 복합 재료층 (피치계 CFRP 층) 및 그 피치계 CFRP 층을 구성하는 매트릭스 수지보다 낮은 인장 탄성률을 갖는 유연성 수지층을 포함하는 CFRP 제 반송용 부재. 특히, 피치계 CFRP 층이 반송용 부재의 길이 방향으로 탄소 섬유를 절취선 없이 배향시킨 일 방향성 재료로서, 적어도 2 층의 피치계 CFRP 층 사이에 유연성 수지층이 개재 삽입된 구조를 갖는 CFRP 제 반송용 부재.A conveyance member made of CFRP, comprising a high elastic modulus pitch-based carbon fiber reinforced resin composite material layer (pitch-based CFRP layer) and a flexible resin layer having a lower tensile modulus than the matrix resin constituting the pitch-based CFRP layer. Particularly, the pitch-based CFRP layer is a unidirectional material in which carbon fibers are oriented without a perforation line in the longitudinal direction of the conveying member, and is made of a CFRP carrier having a structure in which a flexible resin layer is interposed between at least two pitch-based CFRP layers. absence.

Description

CFRP 제 반송용 부재 및 그것을 사용한 로봇 핸드 {CONVEYANCE MEMBER MADE OF CFRP AND ROBOT HAND EMPLOYING THE SAME}Conveying member made by CPF and robot hand using it {CONVEYANCE MEMBER MADE OF CFRP AND ROBOT HAND EMPLOYING THE SAME}

본 발명은 산업용 로봇의 아암부에 장착되는 로봇 핸드에 사용되는 경량이며, 평면성, 굽힘 강성, 내열성 등이 우수한 탄소 섬유 강화 복합 재료 (Carbon Fiber Reinforced Plastic : 이하, 「CFRP」 라고 약칭한다) 제 반송용 부재에 관한 것으로, 특히 진동 감쇠율 특성이 우수한 피치계 탄소 재료로 제조되는 부재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 반송용 부재를 워크의 지지부로서 사용한 로봇 핸드에 관한 것이다.The present invention is made of a carbon fiber reinforced composite material (hereinafter referred to as "CFRP"), which is lightweight and excellent in flatness, bending rigidity, heat resistance, and the like, used for a robot hand mounted on the arm of an industrial robot. The present invention relates to a member made of a pitch-based carbon material excellent in vibration damping rate characteristics. Moreover, this invention relates to the robot hand which used this conveyance member as a support part of a workpiece | work.

산업용 로봇의 로봇 핸드 등의 부재는 로봇 아암의 선단에 장착되고, 로봇 아암의 동작을 통해 워크의 지지·파지·협지 등을 실시하는 것이다. 이 산업용 로봇은 기계 가공용이나 용접용 장치를 장착하여 여러 가지 가공을 실시하는데, 아암의 선단에 반송용 로봇 핸드를 장착함으로써, 특히 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP), 실리콘 웨이퍼 등의 정밀품의 제조 공정에서 사용되는 기판 반송 등에 바람직하게 사용된다.A member such as a robot hand of an industrial robot is attached to the tip of the robot arm, and supports, grips, and pinches the work through the operation of the robot arm. The industrial robot carries out various processing by mounting a machine or welding device. In particular, a robot hand for transport is mounted on the tip of the arm, and in particular, a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a silicon wafer, and the like. It is used suitably for the board | substrate conveyance used for the manufacturing process of a precision article.

현재, LCD 나 PDP 등은 그 대형화에 박차가 가해져, LCD 에 사용되는 유리 기판의 사이즈도 커지고 있다. 그에 따라, 이들 반송용 로봇 핸드의 사이즈도 크게 할 필요가 있다. 또한, 대형 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 의 반송용 로봇 핸드의 사이즈는, 상기 LCD 반송용 로봇 핸드보다 더욱 큰 것이 필요하다.At present, LCDs and PDPs have spurred their enlargement, and the size of glass substrates used in LCDs has also increased. Accordingly, it is necessary to increase the size of these transfer robot hands. In addition, the size of the robot hand for transport of the large-sized plasma display panel (PDP) needs to be larger than the LCD hand robot hand.

종래 반송용 로봇 핸드의 소재로는 철, 스테인리스, 알루미늄 등의 금속이 사용되어 왔는데, 반송물의 질량 증가에 따라, 보다 높은 탄성률, 즉 변형되기 어려운 재료가 요구되었다. 또한, 로봇 핸드의 대형화는 핸드 부재 자체의 질량 (자중) 의 증가를 야기시키고, 그 자중 휨이 증가한다는 문제를 안고 있었다. 이에 대하여, 전술한 금속 재료에서는 고강성화 및 경량화에도 한도가 있었다. 이와 같은 금속 재료를 대신하는 것으로서, 섬유 강화 복합 재료 (Fiber Reinforced Plastic : 이하, 「FRP」 라고 약칭한다) 가 사용되게 되어 왔다. 특히, CFRP 의 무구재 (無垢材) 로 이루어지는, 이른바 중실단면 (中實斷面) 을 갖는 반송용 부재가 보급되고 있다.Conventionally, metals, such as iron, stainless steel, and aluminum, have been used as a material for the robot hand for transport. As the mass of the conveyed material increases, a higher elastic modulus, that is, a material that is difficult to deform, is required. In addition, the increase in the size of the robot hand causes an increase in the mass (self-weight) of the hand member itself, and has a problem that the self-weight bending increases. On the other hand, in the above-mentioned metal material, there was a limit also to high rigidity and light weight. As a substitute for such a metal material, a fiber-reinforced composite material (Fiber Reinforced Plastic: hereinafter abbreviated as "FRP") has been used. In particular, the conveying member which has what is called a solid cross section which consists of a solid material of CFRP is spreading.

그러나, 더욱 대형화가 진행되고 있는 현상황에서는, 지금까지 사용되고 있는 CFRP 의 무구재여도 로봇 핸드 그 자체가 무거워져, 그 자중에 의한 휨이 커져 버린다는 문제가 있다. 또, 로봇 핸드가 무거워지면 로봇 구동계에 대한 부하도 커져, 로봇 자체의 설계나 비용에도 영향을 주는 경우가 있다.However, in the present situation in which the enlargement is further progressed, even if it is the solid material of CFRP used so far, there exists a problem that the robot hand itself becomes heavy and the curvature by its own weight becomes large. In addition, the heavier the robot hand, the greater the load on the robot drive system, which may affect the design and cost of the robot itself.

이와 같은 상황에서, 반송용 부재의 두께를 얇게 하거나 워크 지지면의 폭을 좁게 하여 경량화함으로써, 자중 휨은 어느 정도 해소할 수 있지만, 이와 같은 대책으로는 로봇 핸드의 굽힘 강성이 저하되므로, 워크를 지지했을 때의 휨 (하중 휨) 이 커져 버린다. 특히, 워크 지지부로서 장척의 반송용 부재를 외팔보 형상으로 장착된 로봇 핸드의 경우에는, 선단부에 있어서의 휨이 커지므로, 워크의 수납 장치 (기판 카세트) 에 충돌한다는 트러블을 일으키는 경우가 있었다. 또 워크를 지지했을 때의 진동 등도 커지기 쉽고, 그 진동 감쇠 특성도 악화되는 문제도 안고 있었다. 이 결과, 워크 지지성 혹은 반송성에 지장을 초래하는 우려가 있었다.In such a situation, by reducing the thickness of the conveying member or narrowing the width of the work support surface, the self-weight bending can be eliminated to some extent. However, the countermeasure of bending of the robot hand is reduced. The bending (load bending) at the time of support becomes large. In particular, in the case of the robot hand equipped with the long conveying member in the cantilever shape as the work support part, the warpage at the distal end portion is increased, which may cause a problem of collision with the storage device (substrate cassette) of the work. Moreover, the vibration etc. at the time of supporting a workpiece | work also become easy to become large, and the vibration damping characteristic also had a problem which deteriorated. As a result, there exists a possibility of causing trouble to work support or conveyance.

종래, CFRP 를 사용한 반송용 부재의 제조에 대해서는, 특허문헌 1 (일본 공개특허공보 2000-343476호) 에 기재되어 있는 바와 같이, 탄소 섬유를 함유하는 프리프레그 시트를 복수 장 적층시켜 가열하고 열경화시킨 판 형상의 CFRP 로 이루어지는 스킨층과, 동일하게 CFRP 로 이루어지는 코어층을 따로 따로 성형하고, 상기 코어층을 심재로 하여 그 상면 및 하면에 스킨층을 적층시켜, 그 코어층과 스킨층을 접착제에 의해 첩합 (貼合) 시켜 제조하는 기술이 제안되어 있다.Conventionally, about manufacture of the conveyance member using CFRP, as described in patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-343476), the prepreg sheet containing carbon fiber is laminated | stacked, and it heats and thermosets several sheets. The skin layer made of the plate-shaped CFRP and the core layer made of CFRP are separately formed, the skin layer is laminated on the upper and lower surfaces of the core layer as a core, and the core layer and the skin layer are adhesive. The technique of bonding together and manufacturing is proposed.

이 경우, 상기 스킨층으로는 탄소 섬유의 배향 방향을 달리 한 프리프레그 시트를 복수 장 적층시켜 굽힘 강성, 진동 감쇠 특성, 내열성 등을 향상시킨다. 또한, 상기 코어층으로는 알루미늄 등의 금속이나 섬유 집합체로 이루어지는 허니컴 형상의 심재와 CFRP 재를 조합하여, 경량화를 도모함과 함께 굽힘 강성, 진동 감쇠 특성, 내열성 등을 향상시킨다.In this case, the skin layer is laminated with a plurality of prepreg sheets having different orientations of carbon fibers to improve bending stiffness, vibration damping characteristics, heat resistance, and the like. In addition, the core layer combines a honeycomb core made of a metal or fiber assembly such as aluminum and a CFRP material to achieve weight reduction and to improve bending rigidity, vibration damping characteristics, and heat resistance.

그러나, 이 방법조차 로봇 핸드의 추가적인 대형화에 충분히 대응할 수 있는 것은 아니고, 추가적인 개량이 요구되었다.However, even this method is not able to sufficiently cope with the further enlargement of the robot hand, and further improvement is required.

이와 같은 상황하에서, 더나은 경량화를 도모함과 함께, 대형화에 따른 필요한 굽힘 강성, 진동 감쇠 특성 등을 확보한 반송용 부재의 제조 방법이 제안되어 있다.Under such a situation, a method of manufacturing a conveying member which is further reduced in weight and secured necessary bending stiffness, vibration damping characteristics, and the like due to the increase in size has been proposed.

특허문헌 2 (일본 공개특허공보 2002-292592호) 에서는, 프리프레그 시트를 심재의 소정 면에 적층시키고, 그것을 가열하여 경화시킨 후, 심재를 빼냄으로써, 로봇 핸드의 지지부가 되는 중공 구조의 반송용 부재를 형성시키거나 사용하는 심재를 경량화하여, 심재를 잔존시키거나 하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 3 (일본 공개특허공보 2002-292591호) 에서는, 동일하게 중공 구조의 반송용 부재를 형성하기 위해, 심재의 주위에 프리프레그 시트를 복수층으로 감음으로써, 제조의 간략화를 도모하는 것이 제안되어 있다.In Patent Document 2 (Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-292592), a prepreg sheet is laminated on a predetermined surface of a core material, heated and cured, and then taken out of the core material for conveyance of a hollow structure serving as a supporting part of a robot hand. A method of reducing the weight of the core material from which the member is formed or used, and remaining the core material, has been proposed. Moreover, in patent document 3 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-292591) similarly, in order to form the conveyance member of a hollow structure, the prepreg sheet is wound by multiple layers around the core material in order to simplify manufacture. Is proposed.

특허문헌 2, 3 에 따른 제안에서는, 반송용 부재 자체의 자중에 의한 휨이 크게 개선되지만, 이 부재에서 지지할 워크의 중량 증가에 따라, 워크 승강시의 진동이 문제가 되는 경우가 있다. 특히 LCD 용의 유리 기판은 기판 카세트로 불리는 선반에 한 장씩 각 기판이 접촉하지 않도록 수납되어 반송되는데, 지지부가 되는 반송용 부재의 진동 감쇠성이 나쁘면 카세트에 삽입할 때에 진동이 진정될 때까지 기다린 후에 삽입할 필요가 생긴다. 그 결과, 제조 라인의 속도가 저하되고, 생산성에 지장을 초래하게 된다. 또, 유리 기판 자체는 그 외형이 대형화되는 한편, 그 두께를 얇게 하는 경향이 있고, 기판 자체가 휘기 쉽고, 진동하기 쉬운 것으로 된다. 그래서, 이와 같은 유리 기판을 반송하기 위한 반송용 부재에도 추가적인 진동 감쇠 특성의 향상이 요구되고 있다.In the proposals according to Patent Literatures 2 and 3, the warping due to the own weight of the conveying member itself is greatly improved, but the vibration at the time of lifting and lowering the workpiece may be a problem as the weight of the workpiece to be supported by this member is increased. In particular, the glass substrate for LCD is stored and conveyed so that each substrate does not come into contact with each other on a shelf called a substrate cassette. If the vibration damping property of the conveying member serving as a supporting unit is poor, the glass substrate for the LCD is waited until the vibration is calm when inserting into the cassette. You will need to insert it later. As a result, the speed of the production line is lowered, which causes a problem in productivity. In addition, the glass substrate itself tends to be thinner while its external shape is enlarged, and the substrate itself tends to bend and vibrate. Therefore, the improvement of the vibration damping characteristic further is calculated | required also for the conveyance member for conveying such a glass substrate.

본 발명자들은 먼저, 상기 특허문헌 2, 3 에 개시된 중공 구조의 CFRP 제 반송용 부재에 대해 더욱 검토한 결과, 사용하는 탄소 섬유를 고탄성의 피치계 탄소 섬유로 하여, 그 형상을 변경함으로써 용이하게 진동 감쇠성을 현격히 향상시킬 수 있는 것을 알아내었다 (특허문헌 4).MEANS TO SOLVE THE PROBLEM First, as a result of further examining about the CFRP conveyance member of the hollow structure disclosed by the said patent documents 2, 3, it turns out that the carbon fiber to be used is made into highly elastic pitch type carbon fiber, and is easily vibrated by changing the shape. It was found that the damping property can be significantly improved (Patent Document 4).

한편, 진동 감쇠성 (제진, 방진) 을 부여하는 재료로서, 이전보다 고무 등의 탄성 부재를 사용하는 것이 알려져 있다. On the other hand, it is known to use elastic members, such as rubber | gum, than before as a material which gives vibration damping property (vibration damping and dustproof).

일본 공개특허공보 2000-343476호Japanese Laid-Open Patent Publication 2000-343476 일본 공개특허공보 2002-292592호Japanese Laid-Open Patent Publication 2002-292592 일본 공개특허공보 2002-292591호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-292591 WO 2005/102618WO 2005/102618

고탄성률을 갖는 피치계의 탄소 섬유는, 그 특성상, 우수한 진동 감쇠성을 갖지만, 근래 대형화되는 워크를 반송할 때에는 그것으로 충분히 대응할 수 있다고는 말하기 어렵고, 추가적인 개량이 요구되었다.Pitch-based carbon fibers having a high modulus of elasticity have excellent vibration damping properties due to their characteristics, but it is difficult to say that they can be sufficiently coped with when transporting a workpiece that is enlarged in recent years, and further improvement has been required.

본 발명은 이와 같은 상황에 비추어, 피치계 탄소 섬유의 진동 감쇠성을 더욱 향상시킨 반송용 부재를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.An object of this invention is to provide the conveyance member which further improved the vibration damping property of pitch-type carbon fiber in view of such a situation.

본 발명자들은 예의 검토한 결과 이하의 발명에 도달한 것이다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors reached | attained the following invention as a result of earnestly examining.

즉 본 발명은 고탄성률 피치계 탄소 섬유 강화 수지 복합 재료층 (이하, 피치계 CFRP 층) 및That is, the present invention is a high elastic modulus pitch-based carbon fiber reinforced resin composite material layer (hereinafter, pitch-based CFRP layer) and

그 피치계 CFRP 층을 구성하는 매트릭스 수지보다 낮은 인장 탄성률을 갖는 유연성 수지층을 포함하는 CFRP 제 반송용 부재에 관한 것이다.It is related with the conveyance member made from CFRP containing the flexible resin layer which has the tensile elasticity modulus lower than the matrix resin which comprises this pitch CFRP layer.

특히 피치계 CFRP 층은 반송용 부재의 길이 방향으로 탄소 섬유를 절취선 없이 배향시킨 일 방향성 재료인 것이 바람직하다. 또, 피치계 CFRP 층 사이에 유연성 수지층이 개재 삽입된 구조인 것이 바람직하고, 유연성 수지층으로서 내열성의 고무층인 것이 바람직하다.In particular, the pitch-based CFRP layer is preferably a unidirectional material in which carbon fibers are oriented without a cut line in the longitudinal direction of the conveying member. Moreover, it is preferable that it is a structure which the flexible resin layer interposed between pitch-based CFRP layers, and it is preferable that it is a heat resistant rubber layer as a flexible resin layer.

또한, 본 발명의 CFRP 제 반송용 부재는 각주 (角柱) 파이프 형상을 갖고, 적어도 그 각주 파이프의 상하면에 피치계 CFRP 층이 배치되고, 그 피치계 CFRP 층 사이에 상기 유연성 수지층이 개재 삽입된 구조를 갖는 것이 바람직하다.The CFRP conveying member of the present invention has a footnote pipe shape, a pitch-based CFRP layer is disposed on at least an upper and lower surface of the footnote pipe, and the flexible resin layer is interposed between the pitch-based CFRP layers. It is preferable to have a structure.

상기 CFRP 제 반송용 부재는 외팔보 상태로 사용되는 것으로서, 상기 고무층은 고정단측에서 연속하여 전체 길이의 1/3 이상의 범위에 개재 삽입되어 있는 것이 바람직하다.The said CFRP conveyance member is used in a cantilever state, It is preferable that the said rubber layer is interposed in the range of 1/3 or more of the whole length continuously in a fixed end side.

또, 본 발명은 산업용 로봇의 아암 선단에 장착되는 로봇 핸드로서, 워크를 지지하는 지지부와 그 지지부를 아암 선단에 유지 고정시키기 위한 홀더부를 갖고, 상기 지지부가 상기 CFRP 제 반송용 부재인 것을 특징으로 하는 로봇 핸드에 관한 것이다.In addition, the present invention is a robot hand mounted to the tip of the arm of an industrial robot, comprising a support for supporting a work and a holder for holding the support to the tip of the arm, wherein the support is the CFRP conveying member It relates to a robot hand.

특히, 적어도 2 개의 CFRP 제 반송용 부재를 외팔보 상태로 홀더부에 유지 고정시켜 이루어지는 로봇 핸드에 관한 것이다.In particular, it is related with the robot hand which hold | maintains and fixes at least 2 CFRP conveyance members to a holder part in a cantilever state.

본 발명에 의하면, 고탄성률 피치계 CFRP 재가 갖는 특성을 저해시키지 않고, 또한 진동 감쇠성이 우수한 반송용 부재가 제공된다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the conveyance member which does not inhibit the characteristic which a high elasticity modulus pitch system CFRP material has, and is excellent in vibration damping property is provided.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태가 되는 반송용 부재의 개략도 (a), 단면도 (b) 및 그 부분 확대도 (c) 를 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 반송용 부재를 사용한 로봇 핸드의 일례를 나타내는 사시 개념도이다.
도 3 은 진동 감쇠 특성의 평가방법을 설명하는 도면이다.
도 4 는 실시예 1 (반송용 부재 (A)) 및 비교예 1 (반송용 부재 (D)) 의 진동 감쇠 특성의 결과를 함께 나타내는 그래프이다.
도 5 는 각 실시예 및 비교예에 있어서의 변형량의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic diagram (a), sectional drawing (b), and the partial enlarged view (c) of the conveyance member which are one Embodiment of this invention are shown.
Fig. 2 is a perspective conceptual view showing an example of a robot hand using a conveying member in the present invention.
It is a figure explaining the evaluation method of a vibration damping characteristic.
4 is a graph showing together the results of vibration damping characteristics of Example 1 (member for conveyance (A)) and Comparative Example 1 (member for conveyance (D)).
5 is a graph showing a time change of the deformation amount in each of Examples and Comparative Examples.

도 1 은 본 발명의 제 1 의 일 실시형태에 관련된 각주 파이프 형상의 CFRP 제 반송용 부재 (1) 의 사시도 (a), 단면도 (b) 및 그 하면판의 확대 단면도 (c) 이다. 또, 도 2 는 도 1 에 나타내는 CFRP 제 반송용 부재 (1) 를 장착한 로봇 핸드 (10) 를 나타낸다. 이 로봇 핸드 (10) 는 산업용 로봇의 아암부의 선단에 장착되는 것으로, 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP), 반도체 웨이퍼나 정밀 기기 등의 워크 (W) 를 지지하여 반송 등을 실시하기 위해 사용되는 것이다.1: is a perspective view (a), sectional drawing (b), and the enlarged sectional view (c) of the CFRP conveyance member 1 of the footnote pipe shape which concerns on 1st Embodiment of this invention. 2 shows the robot hand 10 equipped with the CFRP conveyance member 1 shown in FIG. The robot hand 10 is mounted on the tip of an arm of an industrial robot, and supports a workpiece W such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a semiconductor wafer, or a precision device to carry and carry it. To be used.

도 2 에 있어서, CFRP 제 반송용 부재 (1) 는 홀더 (2) 에 의해 외팔보 상태로 유지되어 있고, 복수의 CFRP 제 반송용 부재 (1) 가 홀더 (2) 에 의해 유지됨으로써, 도시하는 바와 같은 포크 형상의 로봇 핸드 (10) 가 구성된다. 선단부는, 개구 상태인 채여도 되고, 또한, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 후술하는 중공 부재의 제조시에 프리프레그 시트를 절곡하여 선단부를 막아도 된다. 혹은, 개구 상태의 선단부에 고무 등의 탄성 부재로 이루어지는 캡을 끼워 삽입하고 있어도 된다. 또한, 반송용 부재 (1) 의 중공 부분분에 워크 (W) 를 비접촉 지지하는 경우의 에어 공급관, 워크를 흡착 지지하는 경우의 흡인관, 혹은 반송용 부재 (1) 의 선단 등에 센서 등을 장착하는 경우의 배선 등을 배치할 수 있다. 또한, 도 2 에서는 흡착 패드 (3) 가 부착된 3 개의 반송용 부재 (1) 를 홀더 (2) 에 장착한 예를 나타내고 있는데, 이것에 한정되지 않고 2 개 이상의 반송용 부재를 장착하여 구성할 수 있다. 반송용 부재 (1) 를 홀더 (2) 에 장착할 때에는, 고정용 구멍 (18) 을 사용하여 볼트를 조이도록 하면 된다. 이때, 홀더 (2) 와 반송용 부재 (1) 의 접합면에 고무재 등의 완충재를 형성해도 된다. 또한, 반송용 부재 (1) 에 흡착 패드 구멍 (19) 을 형성하고, 도 2 에 나타내는 바와 같이 흡착 패드 (3) 를 부착하면 된다.In FIG. 2, the CFRP conveyance member 1 is hold | maintained in the cantilever state by the holder 2, and the several CFRP conveyance member 1 is hold | maintained by the holder 2, as shown in FIG. The robot hand 10 of the same fork shape is comprised. The tip portion may be in an open state, and as shown in FIG. 2, the prepreg sheet may be bent at the time of manufacture of the hollow member described later to close the tip portion. Or the cap which consists of elastic members, such as rubber | gum, may be inserted in the front-end | tip part of an opening state. Moreover, a sensor etc. are attached to the air supply pipe at the time of non-contact-supporting the workpiece | work W to the hollow part of the conveyance member 1, the suction pipe at the time of adsorption support of a workpiece | work, or the tip of the conveyance member 1, etc. Wiring in the case can be arranged. In addition, although the example which mounted three conveying members 1 with the adsorption pad 3 to the holder 2 is shown in FIG. 2, it is not limited to this, Comprising: Two or more conveying members can be attached and comprised, Can be. When attaching the conveying member 1 to the holder 2, what is necessary is just to tighten a bolt using the fixing hole 18. FIG. At this time, you may form buffer materials, such as a rubber material, on the joining surface of the holder 2 and the conveyance member 1. In addition, the suction pad hole 19 may be formed in the conveyance member 1, and the suction pad 3 may be attached as shown in FIG.

홀더 (2) 의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니고, CFRP 제 반송용 부재 (1) 를 외팔보 상태로 유지하는 데에 충분한 강도를 갖고, 로봇 핸드로 했을 경우에 필요 이상으로 중량이 증가하지 않으면 되고, 예를 들어 알루미늄재나 FPR 재, 혹은 이들 하이드리드품 등을 사용할 수 있다. 반송용 부재 (1) 와 동일하게 CFRP 제의 것을 바람직하게 사용할 수 있다.The material of the holder 2 is not specifically limited, It has sufficient strength to hold | maintain CFRP conveyance member 1 in a cantilevered state, What is necessary is just to increase weight more than necessary when it is set as a robot hand, For example, aluminum material, FPR material, these hydride products, etc. can be used. CFRP thing can be used preferably similarly to the conveyance member (1).

또한, 이 예에서는 중공 각 (角) 파이프 구조를 갖는 반송용 부재를 예시하고 있는데, 특허문헌 1 에 나타내는 바와 같은 판 형상의 부재로 해도 되고, 그 경우에는 판 형상의 부재는 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같은 포크 형상의 형상으로 성형되고, 홀더에 고정 유지된 핸드를 구성해도 된다. 혹은 중실 구조의 부재로 해도 된다. 또, 그 단면 형상도 직사각형 형상에 한정되지 않고, 여러 가지의 형상을 선택할 수 있다. 그 중에서도, 자중에 의한 휨을 억제한다는 관점에서, 중공 구조를 갖는 장척 형상의 부재로 하는 것이 바람직하다.In addition, although the conveying member which has a hollow square pipe structure is illustrated in this example, it is good also as a plate-shaped member as shown in patent document 1, In that case, a plate-shaped member is disclosed by patent document 1 You may comprise the hand shape | molded in the shape of the fork-shaped as shown, and fixed to the holder. Or it may be a member of a solid structure. In addition, the cross-sectional shape is not limited to the rectangular shape, but various shapes can be selected. Especially, it is preferable to set it as the elongate member which has a hollow structure from a viewpoint of suppressing curvature by self weight.

이하, 중공 각 파이프 형상의 반송용 부재 (1) 를 예로 들어 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the hollow member 1 for conveyance of a pipe shape will be described in more detail.

본 발명이 되는 반송용 부재 (1) 는 진동 감쇠성이 우수한 고탄성률의 피치계 CFRP 층과 그 CFRP 층의 매트릭스 수지보다 인장 탄성률이 낮은 유연성 수지층을 포함하는 구조를 갖는다. 특히 피치계 CFRP 층 사이에 유연성 수지층을 개재 삽입한 구조를 갖는 것이 바람직하다.The conveyance member 1 which concerns on this invention has a structure containing the high elastic modulus pitch system CFRP layer excellent in vibration damping property, and the flexible resin layer whose tensile modulus is lower than the matrix resin of this CFRP layer. It is especially preferable to have a structure which inserted the flexible resin layer between pitch-based CFRP layers.

피치계 탄소 섬유의 특성을 유효하게 발현시키기 위해서는, 매트릭스 수지로서도 어느 정도의 탄성률을 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 매트릭스 수지로는 에폭시 수지, 페놀 수지, 시아네이트 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 비스 말레이미드 수지 등의 열경화성 수지를 사용한다. 이 경우, 고온 고습 환경에 견딜 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 열경화성 수지는 내충격성, 인성을 부여하는 목적으로 열경화성 수지에 고무나 수지로 이루어지는 미립자를 첨가하거나 혹은 열경화성 수지에 열가소성 수지를 용해시킨 것을 사용해도 된다. 이와 같은 용도에서는 열경화성 수지인 에폭시 수지가 바람직하게 사용되고 있다.In order to express the characteristic of a pitch type carbon fiber effectively, it is preferable to use the material which has a certain elasticity modulus also as a matrix resin. Usually, thermosetting resins, such as an epoxy resin, a phenol resin, a cyanate resin, an unsaturated polyester resin, a polyimide resin, and a bis maleimide resin, are used as a matrix resin. In this case, it is preferable that it can endure high temperature, high humidity environment. Moreover, the thermosetting resin may add the fine particle which consists of rubber | gum or resin to a thermosetting resin, or the thermoplastic resin melt | dissolved in a thermosetting resin for the purpose of providing impact resistance and toughness. In such a use, the epoxy resin which is a thermosetting resin is used preferably.

피치계 CFRP 층 사이에 개재 삽입되는 유연성 수지층은 상기 매트릭스 수지보다 낮은 인장 탄성률을 갖는 수지층이면 모두 사용할 수 있고, 고무나 엘라스토머 등의 탄성 재료가 바람직하다. 유연성 수지층의 인장 탄성률로서는, 0.1 ∼ 500 ㎫, 바람직하게는 0.1 ∼ 100 ㎫, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 50 ㎫ 인 것이 바람직하다.The flexible resin layer interposed between the pitch-based CFRP layers can be used as long as it is a resin layer having a lower tensile modulus than the matrix resin, and an elastic material such as rubber or elastomer is preferable. As a tensile elasticity modulus of a flexible resin layer, it is 0.1-500 Mpa, Preferably it is 0.1-100 Mpa, More preferably, it is 0.1-50 Mpa.

또한, 유연성 수지층으로는 탄소 섬유 프리프레그로부터 CFRP 에 대한 전환을 열경화에 따라 실시하는 점에서, 그 때의 열에 대해서도 안정적인 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 유연성 수지층은 피치계 CFRP 재와의 접착성이 우수한 재료인 것이 바람직하다. 이와 같은 관점에서, 유연성 수지 재료로는, 바람직하게는 스티렌-부타디엔 고무 (SBR), 클로로프렌 고무 (CR), 부틸 고무 (IIR), 니트릴 고무 (NBR), 에틸렌프로필렌 고무 (EPM, EPDM) 등의 내열성 고무 재료를 들 수 있다.In addition, as a flexible resin layer, since the conversion from carbon fiber prepreg to CFRP is performed by thermosetting, it is preferable to use the material which is also stable about the heat at that time. Moreover, it is preferable that a flexible resin layer is a material excellent in adhesiveness with a pitch type CFRP material. From this point of view, the flexible resin material is preferably styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), nitrile rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), or the like. A heat resistant rubber material is mentioned.

유연성 수지층은 상기와 같은 탄성 재료의 단층이어도 되지만, 유리 섬유나 탄소 섬유 등의 부직포에 라텍스를 함침시킨 것이어도 된다.The flexible resin layer may be a single layer of the above-mentioned elastic material, but may be one obtained by impregnating latex with a nonwoven fabric such as glass fiber or carbon fiber.

유연성 수지층의 두께는 두꺼울수록 진동 감쇠성을 보다 양호하게 할 수 있지만, 얻어지는 반송용 부재의 기계적 강도나 강성이 저하되는 경향이 있다. 그 때문에 유연성 수지층의 두께는 0.05 ㎜ ∼ 0.7 ㎜, 바람직하게는 0.05 ㎜ ∼ 0.5 ㎜, 보다 바람직하게는 0.05 ㎜ ∼ 0.25 ㎜ 의 범위가 바람직하다.The thicker the thickness of the flexible resin layer is, the better the vibration damping property is, but the mechanical strength and rigidity of the resulting conveying member tend to be lowered. Therefore, the thickness of a flexible resin layer is 0.05 mm-0.7 mm, Preferably it is 0.05 mm-0.5 mm, More preferably, the range of 0.05 mm-0.25 mm is preferable.

경량성, 굽힘 강성, 내열성 등이 우수한 것으로 하기 위해, 고탄성의 피치계 CFRP 를 사용한다. 본 발명에서는 탄소 섬유로서 인장 탄성률 490 ∼ 950 ㎬ 의 피치계 탄소 섬유를 사용하는 강화 섬유 전체의 체적 비율로 40 % 이상 사용한다. 체적 비율이 40 % 미만이면 충분한 강성이 얻어지지 않고, 진동 감쇠 특성이 높은 부재가 얻어지지 않는다. 바람직하게는 60 % 이상 사용한다. 또한, 사용하는 강화 섬유의 전부를 고탄성 탄소 섬유로 해도 되지만, 일부를 다른 강화 섬유, 예를 들어 인장 탄성률 490 ㎬ 미만의 PAN 계 탄소 섬유나, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 탄화규소 섬유 등 그 외의 공지된 강화 섬유로 구성해도 된다. 예를 들어, 피치계 탄소 섬유를 강화 섬유 전체에 대해 체적 비율로 90 % 까지로 하고, 잔부를 다른 강화 섬유, 특히 인장 탄성률 490 ㎬ 미만의 PAN 계 탄소 섬유와 조합하여 사용하면, 기계적 성능, 진동 감쇠 특성 및 비용면에서 바람직한 결과를 주는 경우가 많다.In order to make it excellent in light weight, bending rigidity, heat resistance, etc., high elasticity pitch CFRP is used. In the present invention, 40% or more is used as the carbon fiber in the volume ratio of the whole reinforcing fiber using the pitch-based carbon fiber having a tensile modulus of 490 to 950 Pa. If the volume ratio is less than 40%, sufficient rigidity cannot be obtained, and a member having high vibration damping characteristics cannot be obtained. Preferably it is 60% or more. Although all of the reinforcing fibers used may be high elastic carbon fibers, some of other reinforcing fibers, such as PAN-based carbon fibers having a tensile modulus of less than 490 GPa, glass fibers, aramid fibers, silicon carbide fibers and the like, are known. You may comprise with the reinforced fiber which became. For example, when the pitch-based carbon fiber is made up to 90% by volume relative to the entire reinforcing fiber, and the balance is used in combination with other reinforcing fibers, particularly PAN-based carbon fiber having a tensile modulus of less than 490 GPa, mechanical performance and vibration Frequently, the results are desirable in terms of attenuation characteristics and cost.

이러한 반송용 부재 (1) 는, 예를 들어 상기 특허문헌 2 에 기재되는 바와 같은 공정에 따라 제조된다. 먼저, 준비 공정으로서 심재와 원형 프리프레그 시트 및 유연성 수지층용의 테이프재를 준비한다. 심재는 반송용 부재 (1) 의 형상에 대응시켜 성형되어 있고, 프리프레그 시트를 적층할 때의 소위 댐판으로서 기능하기 위해, 어느 정도의 강성을 갖고, 반송용 부재 (1) 를 성형할 때의 소위 중형으로서 기능하기 위해, 가열 공정에 있어서의 가열 온도 이하에서는 변형되지 않는 성질을 갖고, 또한 가열 경화 후의 CFRP 부재로부터 용이하게 빼낼 수 있는 재질의 것을 사용한다. 이러한 관점에서, 심재의 재질로는, 예를 들어 알루미늄, 철, 스테인리스 등의 금속이나, MC 나일론 수지, 폴리이미드 수지 등이 적합하다. 상기 금속이나 수지 등은 CFRP 보다 열팽창률이 크기 때문에, 가열 후의 냉각에 의해 수축되어, 빼내기가 용이해진다. 또, 필요에 따라 심재의 표면에 이형재를 실시해도 된다. 이형재로는 스프레이 등에 의한 약제 (예를 들어, 계면활성제 등) 의 도포, 혹은 테프론 (등록 상표) 시트 등의 이형 시트의 사용 등 어떤 방법이어도 된다.This conveyance member 1 is manufactured according to the process as described, for example in the said patent document 2. First, a core material, a circular prepreg sheet, and a tape material for the flexible resin layer are prepared as preparation steps. The core material is molded in correspondence with the shape of the conveying member 1, and has a certain rigidity in order to function as a so-called dam plate when laminating the prepreg sheet, and when forming the conveying member 1 In order to function as what is called a medium type | mold, the thing of the material which has a property which does not deform | transform below the heating temperature in a heating process, and can be easily taken out from the CFRP member after heat-hardening is used. From such a viewpoint, as a material of a core material, metals, such as aluminum, iron, stainless steel, MC nylon resin, a polyimide resin, etc. are suitable, for example. Since the said metal, resin, etc. have a larger thermal expansion rate than CFRP, it shrinks by cooling after heating, and it becomes easy to take out. Moreover, you may give a mold release material to the surface of a core material as needed. The release material may be any method such as application of a medicament (for example, a surfactant) by spraying or the like or use of a release sheet such as a Teflon (registered trademark) sheet.

또한, 상기 소정 온도에서의 가열 비변형성이란, 후술하는 가열 공정에서의 가열 온도에서는 거의 변형되지 않는다는 성질을 갖는 것을 말한다. 상기 가열 온도에서는 거의 변형되지 않는다는 것은, 후술하는 가열 조건하에서, 심재의 재료가 용융되거나 심재의 부재에 휘어짐, 구부러짐, 휨, 비틀림이나 주름, 습곡 등의 변형이 발생하지 않는 것을 말한다. 또, 상기 소정 온도란 후술하는 원형 프리프레그 시트의 매트릭스 수지의 열경화 온도에 따라, 예를 들어 약 100 ∼ 190 ℃ 이상의 온도를 말한다.In addition, the heating non-deformation at the said predetermined temperature means that it has a property which hardly deforms at the heating temperature in the heating process mentioned later. Almost no deformation at the heating temperature means that the material of the core material does not melt or bend, bend, warp, warp, wrinkle, fold, or the like under the heating conditions described below. Moreover, the said predetermined temperature means the temperature of about 100-190 degreeC or more, for example according to the thermosetting temperature of the matrix resin of the circular prepreg sheet mentioned later.

예를 들어, 도 1 의 반송용 부재 (1) 를 제작하기 위한 심재는 단면이 가로가 긴 직사각형 형상의 각재 (角材) 이다.For example, the core material for producing the conveyance member 1 of FIG. 1 is a rectangular-shaped square material with a long cross section.

원형 프리프레그 시트는 탄소 섬유를 시트화한 것에 매트릭스 수지를 함침시킨 것으로, 미경화 상태의 시트이다. 예를 들어, 적층되는 복수의 프리프레그 시트는 인장 탄성률 490 ∼ 950 ㎬ 의 피치계 탄소 섬유를 반송용 부재의 길이 방향으로 절취선 없이 배치시킨 일 방향성 프리프레그 시트를 주체로서 사용하고, 잔부를 인장 탄성률 490 ㎬ 미만의 PAN 계 탄소 섬유 프리프레그 시트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 반송용 부재로서의 지지 성능 혹은 반송 성능을 저해하지 않는 한에서, 상기 유리 섬유 등 혹은 그 밖의 섬유를 함유하는 프리프레그 시트를 일부에 첨가하는 것도 가능하다.The circular prepreg sheet is obtained by impregnating a matrix resin with a sheet of carbon fibers, and is a sheet in an uncured state. For example, the plurality of prepreg sheets to be laminated use a unidirectional prepreg sheet in which pitch-based carbon fibers having a tensile modulus of 490 to 950 GPa are arranged without a cut line in the longitudinal direction of the conveying member, and the remainder is mainly used as a tensile modulus of tensile strength. PAN-based carbon fiber prepreg sheets of less than 490 GPa are preferably used. Moreover, as long as the support performance or conveyance performance as a conveying member is not impaired, it is also possible to add the prepreg sheet containing the said glass fiber or other fiber to a part.

피치계 탄소 섬유를 반송용 부재의 길이 방향으로 절취선 없이 배치시킨 일 방향성 프리프레그 시트를 사용함으로써, 높은 강성 및 강도를 얻는 것이 가능해지고, 피치계 탄소 섬유 자체의 높은 진동 감쇠성을 저해시키지 않는다. 부분적으로 슬릿 등을 형성해 버리면, 이들 특성이 저해되는 경우가 있다.By using the unidirectional prepreg sheet in which the pitch-based carbon fibers are arranged without a perforation line in the longitudinal direction of the conveying member, high rigidity and strength can be obtained, and high vibration damping properties of the pitch-based carbon fibers themselves are not impaired. If a slit or the like is partially formed, these characteristics may be impaired.

탄소 섬유로서는, 피치계의 것은 탄성률이 높다는 특징을 갖고, PAN 계의 것은 인장 강도가 높다는 특징을 갖는다. 또, 원형 프리프레그 시트로는 강화 섬유가 동일 방향으로 배향되는 일 방향성 시트와 평직물, 능직물, 주자 직물, 3 축 직물 등의 클로스시트가 있다. 피치계 탄소 섬유 프리프레그 시트는, 특히 일 방향성 시트를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 일 방향성 시트는, 예를 들어 다수의 탄소 섬유 다발을 정렬 상태로, 매트릭스 수지를 함침시켜 시트 형상으로 제조된다.As the carbon fiber, the pitch-based one has a high elastic modulus, and the PAN-based one has a high tensile strength. Further, the circular prepreg sheet includes a unidirectional sheet in which reinforcing fibers are oriented in the same direction, and a cloth sheet such as plain weave, twill, runner fabric, and triaxial fabric. As the pitch-based carbon fiber prepreg sheet, it is particularly preferable to use a unidirectional sheet. Such a unidirectional sheet is manufactured in the form of a sheet by impregnating a matrix resin with a plurality of carbon fiber bundles in an aligned state, for example.

원형 프리프레그 시트는 강화 섬유의 종류를 다르게 하거나 매트릭스 수지에 대한 강화 섬유의 사용 비율을 다르게 하거나, 혹은 강화 섬유의 배향 상태를 다르게 하여, 여러 가지 타입의 것을 준비해 두고, 반송용 부재 (1) 의 용도에 따라, 최적의 굽힘 강성의 CFRP 부재가 형성되도록, 사용할 원형 프리프레그 시트를 복수 선택하는 것이 바람직하다.The circular prepreg sheet is prepared by different types of reinforcing fibers by varying the type of reinforcing fibers, varying the use ratio of reinforcing fibers to the matrix resin, or by changing the orientation state of the reinforcing fibers. Depending on the application, it is preferable to select a plurality of circular prepreg sheets to be used in order to form an optimal bending rigid CFRP member.

또한, 상기 선택된 모든 원형 프리프레그 시트에 대해서도, 동일하게 소정 치수의 프리프레그 시트편을 형성해 둔다. 다음으로, 심재의 각 면에, 프리프레그 시트편을 적층 첩부한다 (적층 공정). 프리프레그 시트편은 미경화 상태이며, 어느 정도의 점착력을 가지므로, 이형 처리가 실시된 심재 위에, 시트를 순차적으로 중첩해 가는 것만으로 첩착된다.Moreover, the prepreg sheet piece of a predetermined dimension is similarly formed also about all the said circular prepreg sheets. Next, the prepreg sheet piece is laminated and affixed on each surface of the core material (lamination step). Since the prepreg sheet piece is in an uncured state and has a certain adhesive strength, the prepreg sheet piece is stuck only by stacking the sheets sequentially on the core material subjected to the release treatment.

이 경우, 다리미 등으로 열을 가하면서, 하층의 필름이나 시트에 밀착시켜, 원하는 두께 (예를 들어, 1 ∼ 7 ㎜ 정도) 가 될 때까지, 밀착 적층시킨다. 이 경우의 원하는 두께란, 프리프레그 시트가 가열 경화할 때의 체적 감소분을 예측하고, 반송용 부재 (1) 의 CFRP 판의 요구 판 두께보다 약간 두꺼운 정도가 바람직하다. 프리프레그 시트의 적층은 길이 방향에 대해 거의 직각 (90 ± 5 °) 으로 탄소 섬유가 배향 (이하 「90 °배향」 이라고 한다) 되는 일 방향성 시트를 가장 내측 (즉, 최하층) 으로 하여 복수단 적층시키고, 그 상면에 길이 방향에 대해 거의 평행 (0 ± 5 °) 하게 배향 (이하 「0 °배향」 이라고 한다) 되는 일 방향성 시트를 복수단 적층시킨다. 이 경우, 상기 시트에 더하여 일 방향성 시트를 반송용 부재의 길이 방향에 대해 시계 방향 또 반시계 방향으로 45 ° 기울임으로써, 강화 섬유를 경사 방향 (45 ± 15 ° 또는 135 ± 15 °) 으로 배향 (이하 「45 ° 또는 135 ° 배향」 이라고 한다) 시킨 층, 또는 강화 섬유가 서로 직각으로 교차되는 2 방향 클로스 (직물) 프리프레그를 사용하고, 이것을 반송용 부재의 길이 방향에 대해 시계 방향으로 45 ° 기울임으로써, 강화 섬유의 배향 방향을 45 ° 와 135 ° 의 2 방향으로 배향하는 클로스 프리프레그 시트로 이루어지는 층 등을 조합하여 적층시켜도 된다. 이 경우, 0 ° 배향 시트는 길이 방향의 휨 방지성 및 진동 감쇠 특성을 갖는다. 90 ° 배향 시트는 중공 구조의 무너짐을 억제하는 효과를 갖는다. 또한, 45 ° 배향 시트나 135 ° 배향 시트를 조합함으로써, 비틀림 강성이나 비틀림 진동 감쇠 특성이 한층 향상된다. 클로스 시트에 대해서는 일 방향성 시트의 상기 조합에 준한 효과를 갖는다.In this case, while heating with an iron or the like, the film is brought into close contact with the film or sheet on the lower layer, and the film is closely laminated until the desired thickness (for example, about 1 to 7 mm) is achieved. The desired thickness in this case predicts the volume reduction when the prepreg sheet is cured by heat, and is preferably slightly thicker than the required plate thickness of the CFRP plate of the conveying member 1. Lamination of the prepreg sheet is a multi-stage lamination with a unidirectional sheet in which the carbon fibers are oriented (hereinafter referred to as " 90 ° orientation ") at approximately right angles (90 ± 5 °) to the longitudinal direction as the innermost (ie, the lowest layer). And multi-stage lamination | stacking the unidirectional sheet which is oriented (henceforth "0 degree orientation") orthogonally parallel (0 +/- 5 degrees) with respect to the longitudinal direction on the upper surface. In this case, in addition to the sheet, the unidirectional sheet is inclined 45 ° clockwise or counterclockwise with respect to the longitudinal direction of the conveying member, thereby aligning the reinforcing fibers in the inclined direction (45 ± 15 ° or 135 ± 15 °) ( Hereinafter, a two-way cloth (fabric) prepreg in which a layer made of `` 45 ° or 135 ° orientation '' or reinforcing fibers cross each other at right angles is used, and this is 45 ° clockwise with respect to the longitudinal direction of the conveying member. By tilting, a layer made of a cloth prepreg sheet orientating the orientation direction of the reinforcing fibers in two directions of 45 ° and 135 ° may be combined and laminated. In this case, the 0 ° orientation sheet has warpage prevention properties and vibration damping characteristics in the longitudinal direction. The 90 ° orientation sheet has the effect of suppressing the collapse of the hollow structure. In addition, the torsional rigidity and the torsional vibration damping characteristics are further improved by combining the 45 ° orienting sheet and the 135 ° orienting sheet. The cloth sheet has an effect according to the above combination of unidirectional sheets.

또한, 감아걸기와 시트편의 첩착을 조합해도 된다. In addition, you may combine winding and sticking of a sheet piece.

예를 들어, 최내층은 클로스 프리프레그 시트를 심재의 전체 둘레에 감는다. 그 후, 각각 4 면 따로 따로 직사각 형상으로 적층시키고, 이들 적층물을 심재의 4 면 각각에 첩부한다. 마지막으로 최외층의 클로스 프리프레그 시트를 심재의 전체 둘레에 감는 등의 방법을 들 수 있다. 또, 최내층은 클로스 프리프레그 시트를 심재의 전체 둘레에 감고, 다음으로 미리 적층해 둔 소정 두께의 프리프레그 적층재를 감고, 마지막으로 클로스 프리프레그 시트를 심재의 전체 둘레에 감을 수도 있다.For example, the innermost layer winds the cloth prepreg sheet around the entire core material. Thereafter, each of the four surfaces is separately laminated in a rectangular shape, and these laminates are attached to each of the four surfaces of the core material. Finally, the method of winding the outermost cloth prepreg sheet around the core material is mentioned. In addition, the innermost layer may wind the cloth prepreg sheet around the entire core material, then wrap the prepreg laminated material having a predetermined thickness, which is laminated in advance, and finally, the cloth prepreg sheet may be wound around the core material.

반송용 부재의 치수가 비교적 작은 경우, 예를 들어 폭이 100 ㎜ 이하, 높이가 50 ㎜ 이하인 경우에는, 90 ° 배향 시트를 생략하고, 클로스 프리프레그 시트, 0 ° 배향 시트만으로 구성해도 된다.When the dimension of a conveyance member is comparatively small, for example, when width is 100 mm or less and height is 50 mm or less, a 90 degree orientation sheet may be abbreviate | omitted and you may comprise only a cloth prepreg sheet and a 0 degree orientation sheet.

그때에는, 최내층은 클로스 프리프레그 시트를 심재의 전체 둘레에 감고, 다음으로 미리 적층해 둔 소정 두께의 0 ° 배향 시트 적층재를 감는, 또는 심재의 4 면에 첩부하거나 함으로써 배치하고, 마지막으로 클로스 프리프레그 시트를 심재의 전체 둘레에 감는다는 방법을 취할 수 있다.In that case, an innermost layer is arrange | positioned by winding a cloth prepreg sheet around the whole periphery of the core material, and then winding the 0 degree orientation sheet laminated material of the predetermined thickness laminated | stacked previously, or affixing on four surfaces of a core material, and finally The method of winding a cloth prepreg sheet around the whole periphery of a core material can be taken.

또한, 적층 순서로는 클로스 프리프레그 시트를 최하층 (최내측) 으로 하는것이, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같은 고정용 구멍 (18) 등의 구멍 형성 가공의 관점에서 바람직하다. 이와 같이 클로스 프리프레그 시트를 최하층에 형성함으로써, 절삭이나 개공 (開孔) 등의 후가공을 실시했을 때에 가공 부위에 발생하는 보풀일기나 끝 갈라짐 등을 방지할 수 있다. 이로써, 가공성이 향상되는데다, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 실리콘 웨이퍼 등의 정밀한 워크를 손상시킬 우려가 없다는 이점도 갖는다. 또한, 도 1(a) 에 나타내는 예에서는, 고정용 구멍 (18) 을 2 개 형성한 예를 나타내고 있는데, 이것에 한정되지 않고, 반송용 부재의 사이즈 등에 따라 적절히 필요한 수를 형성하면 된다.In addition, it is preferable to make a cloth prepreg sheet into a lowermost layer (innermost side) from a lamination process from a viewpoint of the hole formation process, such as the fixing hole 18 as shown to FIG. 1 (a). By forming the cloth prepreg sheet in the lowermost layer as described above, it is possible to prevent fluffing and cracking occurring at the processing site when post-processing such as cutting or opening is performed. As a result, the workability is improved, and there is also an advantage that there is no fear of damaging precise workpieces such as a liquid crystal display, a plasma display, and a silicon wafer. In addition, although the example shown in FIG.1 (a) has shown the example which provided two fixing holes 18, it is not limited to this, What is necessary is just to form the required number suitably according to the size of a conveyance member, etc.

또, 상층에 적층되는 시트만큼 (즉, 외측의 시트만큼), 반송용 부재 (1) 의 성상 (즉, 굽힘 강성 등) 에 대한 기여율이 높기 때문에, 0 ° 배향 시트를 90 ° 배향 시트보다 상층에 적층하는 것이, 휨 방지성의 관점에서 바람직하다. 이러한 점을 고려하면서, 사용할 프리프레그 시트의 조합 및 적층 순서를 결정한다.Moreover, since the contribution rate to the property (namely bending rigidity etc.) of the conveyance member 1 is as high as the sheet laminated | stacked on the upper layer (namely, the outer sheet | seat), a 0 degree orientation sheet is made upper layer than a 90 degree orientation sheet | seat. Lamination | stacking is preferable from a viewpoint of bending prevention property. In view of this, the combination and stacking order of the prepreg sheets to be used are determined.

특히 본 발명에서는, 0 ° 배향 시트로서 490 ∼ 950 ㎬ 의 피치계 탄소 섬유 프리프레그 시트를 사용한다.In particular, in this invention, the pitch type carbon fiber prepreg sheet of 490-950 Pa is used as a 0 degree orientation sheet.

유연성 수지층은 이 피치계 프리프레그 시트를 적층시킬 때에, 그 층 사이에 개재 삽입되는 것이, 진동 감쇠성을 보다 높이는 관점에서 바람직하다. 구체적으로는 피치계 탄소 섬유 프리프레그 시트를 원하는 막두께가 되도록 복수 적층시킨 후, 유연성 수지층이 되는 테이프재를 겹치고, 추가로 피치계 탄소 섬유 프리프레그 시트를 원하는 막두께가 되도록 그 위에 적층시킨다. 이것을 가열 경화함으로써, 피치계 CFRP 층 사이에 유연성 수지층이 개재 삽입된 구조가 얻어진다.When laminating | stacking this pitch type prepreg sheet, it is preferable from a viewpoint of heightening vibration damping property that a flexible resin layer is interposed between the layers. Specifically, a plurality of pitch-based carbon fiber prepreg sheets are laminated so as to have a desired film thickness, then a tape material that is a flexible resin layer is laminated, and a pitch-based carbon fiber prepreg sheet is further laminated thereon to have a desired film thickness. . By heat-hardening this, the structure by which the flexible resin layer was interposed between the pitch system CFRP layers is obtained.

본 실시 형태에서 설명하는 각주 파이프 형상의 부재를 제조할 때에는, 피치계 CFRP 층 사이에 유연성 수지층이 개재 삽입된 구조는 각주 파이프의 상하면 (반송용 부재의 사용시의 상하면) 에 배치함으로써 효과가 얻어지므로, 측면에 대해서는 유연성 수지층을 개재 삽입하지 않아도 된다.In manufacturing the footnote pipe-shaped member described in the present embodiment, the structure in which the flexible resin layer is interposed between the pitch-based CFRP layers is disposed on the upper and lower surfaces of the footnote pipe (upper and lower surfaces at the time of use of the conveying member). Therefore, the side surface does not need to be inserted through the flexible resin layer.

이와 같이 하여, 심재의 모든 면에 프리프레그 시트를 적층 첩부함으로써, 심재의 외주면에 프리프레그 시트의 적층체를 형성한 상태의 적층 부재가 형성된다. 그 후, 이 적층 부재의 외주에 클로스 프리프레그 시트를 1 감기 혹은 소수 감기 감아 걸어 피복한다 (피복 공정).In this way, by laminating | stacking a prepreg sheet on all the surfaces of a core material, the laminated member of the state which formed the laminated body of the prepreg sheet in the outer peripheral surface of a core material is formed. Thereafter, the cloth prepreg sheet is wound around the outer periphery of the laminated member by one winding or a small number of windings and coated (coating step).

또한, 클로스 프리프레그 시트란 복수의 방향으로 무늬를 짜넣은 강화 섬유에 상기 매트릭스 수지를 함침시킨 미경화 상태의 시트로, 강화 섬유로는 직물 형상의 탄소 섬유, 특히 PAN 계 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 혹은 탄화규소 섬유 등이 바람직하다. 또, 적층 부재에 밀착시켜 피복할 수 있도록 가요성 및 접착성이 높은 시트가 바람직하다.In addition, the cloth prepreg sheet is a sheet in an uncured state in which the matrix resin is impregnated with the reinforcing fibers woven in a plurality of directions, and the reinforcing fibers include woven carbon fibers, particularly PAN-based carbon fibers, glass fibers, Aramid fiber, silicon carbide fiber, etc. are preferable. Moreover, the sheet | seat with high flexibility and adhesiveness is preferable so that it may adhere to a laminated member and can coat | cover.

이 피복 공정 후, 사방으로부터 댐판 등을 꽉 누르고, 이 상태의 미경화 부재를 진공백 등에 넣어 가열함으로써, 본 실시 형태의 반송용 부재 (1) 가 형성된다. 이 경우의 가열 조건은, 실온으로부터 2 ∼ 10 ℃/min 의 비율로 가열 승온시켜, 약 100 ∼ 190 ℃ 에서 약 10 ∼ 180 분간 유지하고, 그 후 가열을 정지시켜 자연 냉각에 의해 강온시켜 상온으로 되돌린다.After this coating process, the damping plate etc. are pressed from all sides and the uncured member of this state is put in a vacuum bag etc., and is heated, and the conveyance member 1 of this embodiment is formed. The heating conditions in this case are heated and heated at a rate of 2 to 10 ° C./min from room temperature, held at about 100 to 190 ° C. for about 10 to 180 minutes, after which the heating is stopped and the temperature is lowered by natural cooling to room temperature. Return

어떤 프리프레그 시트도 열경화성 수지를 포함하므로, 각각의 시트면 및 시트 가장자리부에 있어서 서로 첩착된 상태로 경화시킨다. 또, 유연성 수지층을 개재 삽입하는 부분에서는, 유연성 수지층의 양 단측에서 그 상하에 배치된 시트끼리가 접착되도록 풀칠하는 부분을 형성하고 있어도 된다. 또한, 미경화 부재를 진공백에 넣는 것은, 적층 공정에서 발생한 시트 사이 등의 기포를 흡인한다는 목적과 미경화 부재에 대해 외압 (즉, 대기압) 을 거의 균등하게 더하는 목적이 있다.Since any prepreg sheet contains a thermosetting resin, it hardens | cures in the state stuck to each other in each sheet surface and sheet edge part. Moreover, in the part which interposes a flexible resin layer, you may form the part which pastes so that the sheets arrange | positioned above and below may adhere on both ends of a flexible resin layer. In addition, putting the uncured member into the vacuum bag has the purpose of sucking air bubbles such as sheets generated in the lamination step and adding the external pressure (that is, atmospheric pressure) to the uncured member almost equally.

또, 미경화 부재에 대해 특정 방향의 외압을 더해도 된다. 예를 들어, 붙임판과 두께 설정판 사이에 간극이 생기지 않도록 하여, 상방으로부터 중석 등으로 가압함으로써, 반송용 부재 (1) 의 상면 (즉, 워크 지지면) 의 평탄성이 향상되거나 반송용 부재 (1) 의 치수 (특히, 두께) 정밀도가 높아지거나 하고, 또, 접합 계면이 서로 눌려지는 방향으로 만력 등으로 가압함으로써, 프리프레그 시트의 가장자리부에서의 접합성이 향상되거나 한다.Moreover, you may add the external pressure of a specific direction with respect to an uncured member. For example, the gap between the sticking plate and the thickness setting plate is prevented, and the upper surface (that is, the work support surface) of the conveying member 1 is improved by pressurizing it from the upper side with the middle stone or the like, or the conveying member 1 ) Accuracy (in particular, thickness) is increased, and the bonding property at the edge of the prepreg sheet is improved by pressing with force or the like in the direction in which the bonding interfaces are pressed together.

그 후, 심재를 빼낸다 (빼내기 공정). 이로써, 중공 구조의 반송용 부재 (1) 가 형성된다. 본 실시 형태에 따르면, 반송용 부재 (1) 는 CFRP 무구재로서가 아니고, 중공 구조체로서 구성되므로 경량화를 실현할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 홀더 등에 장착된 로봇 핸드를 구성하는 장척의 반송용 부재의 경우, 자중 혹은 워크의 하중에 의해 선단부에 휨이나 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 워크의 지지 정밀도 및 반송 정밀도를 향상시킬 수 있다.Thereafter, the core material is removed (extraction step). Thereby, the conveyance member 1 of a hollow structure is formed. According to this embodiment, since the conveyance member 1 is comprised not as a CFRP solid material but as a hollow structure, weight reduction can be implement | achieved. Therefore, for example, in the case of the long conveying member which comprises the robot hand attached to a holder etc., bending and a vibration can be prevented from generate | occur | producing in the front-end part by self weight or the load of a workpiece | work, and the support precision and conveyance of a workpiece | work can be prevented. The precision can be improved.

이와 같이 형성되는 CFRP 제 반송용 부재는, 두께가 유연성 수지층을 포함하는 부분에서 2 ∼ 20 ㎜ 정도, 바람직하게는 2 ∼ 10 ㎜ 정도, 보다 바람직하게는 2 ∼ 4 ㎜ 정도의 범위인 것이 바람직하다.The conveying member made of CFRP formed as described above is preferably in the range of about 2 to 20 mm, preferably about 2 to 10 mm, and more preferably about 2 to 4 mm at the portion where the thickness includes the flexible resin layer. Do.

또, 성형시의 균열 등을 방지하기 위해 유연성 수지층 상에 적층되는 프리프레그층은, CFRP 로 변환 후의 막두께로 0.5 ㎜ 이상, 바람직하게는 1 ㎜ 이상 갖는 것이 바람직하다.Moreover, in order to prevent the crack at the time of shaping | molding, it is preferable that the prepreg layer laminated | stacked on a flexible resin layer has 0.5 mm or more, Preferably it is 1 mm or more by the film thickness after conversion to CFRP.

이때, 성형시나 천공시의 크랙을 방지하기 위해서, 피치계 프리프레그 시트간에 다른 강화 섬유, 예를 들어 PAN 계의 프리프레그 시트를 1 층 정도 개재 삽입해도 된다. 또한, 유연성 수지층의 양면에 배치되는 피치계 CFRP 층은 동일한 정도의 두께로 하는 것이 바람직하다.Under the present circumstances, in order to prevent the crack at the time of shaping | molding and a punching, you may interpose another reinforcement fiber, for example, PAN system prepreg sheet between one pitches between pitch-type prepreg sheets. In addition, the pitch CFRP layer disposed on both surfaces of the flexible resin layer is preferably set to the same thickness.

유연성 수지층은 반송용 부재의 길이 방향의 전체 층에 걸쳐 개재 삽입해도 되는데, 부분적으로 개재 삽입해도 된다. 부분적으로 개재 삽입하는 경우, 반송용 부재의 고정측으로부터 연속하여 1/3 이상의 범위에 개재 삽입하면 된다.The flexible resin layer may be interposed between all the layers in the longitudinal direction of the conveying member, or may be partially interposed. In the case of partially interposed, the intercalator may be interposed in a range of 1/3 or more continuously from the fixed side of the conveying member.

또, 반송용 부재 (1) 의 중공 부분을, 워크를 비접촉 지지하는 경우의 에어 공급로, 워크를 흡착 지지하는 경우의 흡인로, 혹은 반송용 부재의 선단 등에 센서 등을 장착하는 경우의 배선로로서 이용할 수도 있다. 본 실시 형태에 따르면, 심재에 프리프레그 시트를 적층시킬 때의 소위 붙임판 및 반송용 부재 (1) 를 가열 성형할 때의 소위 중형으로서의 2 개의 기능을 담당하게 하므로, CFRP 판의 형성(즉, 프리프레그 시트의 적층) 과 반송용 부재의 성형 (즉, 인접 벽부의 프리프레그 시트와의 상호 접합) 을 동시에 실시할 수 있다.Moreover, the hollow part of the conveyance member 1 is an air supply in the case of non-contact support of a workpiece | work, a suction path in the case of carrying out suction support of a workpiece | work, or the wiring in the case of attaching a sensor etc. to the tip of a conveyance member, etc. It can also be used as. According to the present embodiment, since the so-called attaching plate when laminating the prepreg sheet on the core material and the so-called medium-type when heat-molding the conveying member 1 are in charge, formation of the CFRP plate (i.e., prepreg) Lamination | stacking of a leg sheet) and shaping | molding (namely, mutual bonding with the prepreg sheet of an adjacent wall part) of a conveyance member can be performed simultaneously.

또한, 외주면에도 클로스 프리프레그 시트로 피복했으므로, 절삭이나 개공 등의 후가공을 실시했을 때에 가공 부위에 발생하는 보풀일기나 끝 갈라짐 등을 방지할 수 있다. 이로써, 가공성이 향상되는 데다 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 실리콘 웨이퍼 등의 정밀한 워크를 손상시킬 우려가 없다는 이점도 갖는다.In addition, since the outer circumferential surface is coated with a cloth prepreg sheet, it is possible to prevent fluffing and cracking occurring at the processing site when post-processing such as cutting or opening is performed. This also has the advantage that the processability is improved and there is no fear of damaging precise workpieces such as liquid crystal displays, plasma displays, silicon wafers, and the like.

또, 클로스 프리프레그 시트에 의한 피복에 의해, 프리프레그 시트 가장자리부의 접합 부위에서 발생하는 버나 단차 등을 커버하여 미관을 향상시키거나 프리프레그 시트의 접합 부위를 보강할 수 있다는 이점도 있다. 또한, 반송용 부재의 제조 방법으로서 장척의 프리프레그 시트를 심재의 외주면에 감아 적층시킨다는 상기 특허문헌 3 에 기재된 방법도 가능하다.In addition, the coating by the cloth prepreg sheet also has the advantage that the burr, the step and the like generated at the joining portion of the prepreg sheet edge portion can be covered to improve aesthetics or reinforce the joining portion of the prepreg sheet. Moreover, the method of the said patent document 3 of the elongate prepreg sheet is wound up and laminated on the outer peripheral surface of a core material as a manufacturing method of a conveyance member.

이상의 설명에서는, 단면 형상이 거의 일정한 각주 파이프 형상에 대해 설명했는데, 이것에 한정되지 않고 특허문헌 4 에 예시되어 있는 바와 같은 테이퍼 형상 혹은 하면의 일부를 제거한 구조로 하는 것도 가능하고, 특허문헌 4 에 기재되는 진동 감쇠 효과가 가미되어 더욱 우수한 반송용 부재가 얻어진다.In the above description, a footnote pipe shape having a substantially constant cross-sectional shape has been described. However, the present invention is not limited to this, but it is also possible to have a structure in which a part of the tapered shape or the lower surface as illustrated in Patent Document 4 is removed. The vibration damping effect described is added, and a further excellent conveyance member is obtained.

반송용 부재의 외형 치수는 특별히 한정되는 것은 아니고, 길이는 워크를 지지할만한 필요 충분한 길이로 하고, 높이나 폭 등은 지지할 워크의 중량이나 로봇 핸드를 구성하는 경우에 사용되는 반송용 부재의 개수 등에 따라 적절히 최적이 되도록 하면 된다.The external dimensions of the conveying member are not particularly limited, and the length is a necessary and sufficient length sufficient to support the workpiece, and the height and the width are the weight of the workpiece to be supported, the number of the conveying members used when constructing the robot hand, and the like. Therefore, what is necessary is just to optimize optimally.

실시예Example

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to Examples.

(1) 일 방향 프리프레그 시트 A1, A2 (1) one-way prepreg sheet A1, A2

일본 그라파이트 화이버 (주) 제조 피치계 고탄성률 탄소 섬유 「XN-80」 (인장 탄성률 780 ㎬) 을 일 방향으로 배향시켜, 이것에 에폭시 수지를 함침시킨 「XN-80」 프리프레그이다. 프리프레그 시트에 함유되는 단위면적당 탄소 섬유 질량은 250 g/㎡, 에폭시 수지 함유량은 33 질량% 이며, 프리프레그 시트 1 장의 두께는 0.21 ㎜ 이다. 일 방향 프리프레그 시트 A 는 그 강화 섬유의 배향 방향이 반송용 부재의 길이 방향에 대해 거의 평행이 되는 0 ° 재로서 사용한다.Pitch system high elastic modulus carbon fiber "XN-80" (tension modulus of 780 kPa) is oriented in one direction, and it is "XN-80" prepreg which impregnated epoxy resin to this. The carbon fiber mass per unit area contained in the prepreg sheet is 250 g / m 2 and the epoxy resin content is 33 mass%, and the thickness of one prepreg sheet is 0.21 mm. One-way prepreg sheet A is used as a 0 degree material in which the orientation direction of the reinforcement fiber becomes substantially parallel with respect to the longitudinal direction of a conveyance member.

(2) 일 방향 프리프레그 시트 B1, B2(2) one-way prepreg sheet B1, B2

토레 (주) 제조 PAN 계 탄소 섬유 「T700S」 (인장 탄성률 230 ㎬) 를 일 방향으로 배향시켜, 이것에 에폭시 수지를 함침시킨 「T700S」프리프레그이다. 프리프레그 시트에 함유되는 단위면적당 탄소 섬유 질량은 269 g/㎡, 에폭시 수지 함유량은 33 질량% 이며, 프리프레그 시트 1 장의 두께는 0.26 ㎜ 이다.It is "T700S" prepreg which Orient Co., Ltd. product PAN type carbon fiber "T700S" (tension modulus of 230 GPa) was oriented in one direction, and this impregnated with an epoxy resin. The carbon fiber mass per unit area contained in the prepreg sheet was 269 g / m 2 and the epoxy resin content was 33 mass%, and the thickness of one prepreg sheet was 0.26 mm.

(3) 클로스 프리프레그 시트 C, D (3) cloth prepreg sheets C, D

토레 (주) 제조 PAN 계 탄소 섬유 「T300」 (인장 탄성률 : 230 ㎬) 을 사용하여, 탄소 섬유가 직교하도록 평직으로 하고, 이것에 에폭시 수지를 함침시킨 「T300」 클로스 프리프레그이다. 프리프레그 시트에 함유되는 단위면적당 탄소 섬유 질량은 200 g/㎡, 에폭시 수지 함유량 : 44 질량% 이며, 프리프레그 시트의 두께는 0.24 ㎜ 이다. 이 클로스 프리프레그 시트는 강화 섬유의 배향 각도가 반송용 부재의 길이 방향에 대해, 0 ° 및 90 ° 가 되도록 적층시킨다.It is "T300" cloth prepreg which made plain weave so that carbon fiber might cross orthogonally using Toray Co., Ltd. product PAN system carbon fiber "T300" (tensile modulus: 230 GPa). The carbon fiber mass per unit area contained in the prepreg sheet was 200 g / m 2 and the epoxy resin content: 44 mass%, and the thickness of the prepreg sheet was 0.24 mm. This cloth prepreg sheet is laminated | stacked so that the orientation angle of a reinforcing fiber may be 0 degrees and 90 degrees with respect to the longitudinal direction of a conveyance member.

(4) 매트릭스 수지 (4) matrix resin

매트릭스 수지로서 사용한 에폭시 수지는, 수지 단체 (單體) 를 경화시켜 측정한 인장 탄성률이 2500 ㎫ 인 것을 사용하였다.As the epoxy resin used as the matrix resin, one having a tensile modulus of 2500 MPa measured by curing the resin alone was used.

(5) 유연성 수지층(5) flexible resin layer

두께 0.15 ㎜ 의 SBR 제 시트 (인장 탄성률 : 85 ㎫) 인 것을 사용하였다. SBR 제 시트는 각주 파이프의 상하면에만 사용하고, 측면에는 사용하지 않는다.An SBR sheet (tension modulus: 85 MPa) having a thickness of 0.15 mm was used. Sheets made of SBR are used only on the upper and lower sides of the footnote pipe, not on the sides.

실시예 1 Example 1

심재로서 두께 11.1 ㎜, 폭 52.8 ㎜ 의 직사각형상의 MC 나일론을 준비하고, 최내층에 0 ° 및 90 ° 배향의 클로스 프리프레그 시트 D, PAN 계 탄소 섬유를 심재의 길이 방향으로 90 ° 배향시킨 프리프레그 시트 B2, 피치계 탄소 섬유를 심재의 길이 방향으로 0 ° 배향시킨 프리프레그 시트 A2, 프리프레그 시트 B1, SBR 제 시트, 프리프레그 시트 A1, 최외층에 0 ° 및 90 ° 배향의 클로스 프리프레그 시트 C 를 하기 표 1 에 나타내는 적층수로 순차적으로 심재에 적층시키고, 가열 경화시켜, 경화 후에 심재를 빼내고, 폭 60 ㎜, 높이 18 ㎜, 두께 (상하면 3.46 ㎜, 측면 3.60 ㎜), 길이 2445 ㎜ 의 각 파이프 형상의 반송용 부재 A 를 얻었다. 또한, 최하층의 클로스 프리프레그 시트 D 는, 연속된 것을 심재 주위에 1 층 감고, 각 파이프의 상하면에는 하기 표 1 에 나타내는 바와 같이, 프리프레그 시트 B2, 프리프레그 시트 A2, 프리프레그 시트 B1, SBR 제 시트, 프리프레그 시트 A1 의 적층물을, 양 측면에는 하기 표 2 에 나타내는 프리프레그 시트 B1 의 적층물을 각각 첩부하고, 마지막으로 최외층에 클로스 프리프레그 시트 C 를 심재의 전체 둘레에 감도록 하였다. 또한, 모든 프리프레그를 감아 걸기식으로 적층시켜도 된다. 이와 같이 하여, 도 1 (c) 에 나타내는 바와 같은 적층 구조를 갖는 CFRP 제 반송용 부재 (1) 를 얻었다. 도 1 (c) 에 있어서, 부호 11 은 클로스 프리프레그 시트 D 로부터 얻어지는 0/90 ° 클로스 CFRP, 부호 12 는 프리프레그 시트 B2 로부터 얻어지는 90 ° PAN 계 CFRP, 부호 13 은 프리프레그 시트 A2 로부터 얻어지는 0 ° 피치계 CFRP, 부호 14 는 프리프레그 시트 B1 로부터 얻어지는 90 ° PAN 계 CFRP, 부호 15 는 SBR 제 시트로 이루어지는 유연성 수지층, 부호 16 은 프리프레그 시트 A1 로부터 얻어지는 0 ° 피치계 CFRP, 부호 17 은 클로스 프리프레그 시트 C 로부터 얻어지는 0/90 ° 클로스 CFRP 이다.A prepreg in which a rectangular MC nylon having a thickness of 11.1 mm and a width of 52.8 mm was prepared as a core material, and the cloth prepreg sheet D and PAN-based carbon fibers of 0 ° and 90 ° orientations were oriented 90 ° in the longitudinal direction of the core material in the innermost layer. Prepreg sheet A2, prepreg sheet B1, sheet made of SBR, prepreg sheet A1, and outermost layer cloth prepreg sheet having 0 ° and 90 ° orientations on the sheet B2, pitch-based carbon fiber in the longitudinal direction of the core material 0 °. C was sequentially laminated to the core material with the number of laminations shown in Table 1 below, followed by heat curing, and after curing, the core material was removed, and the width 60 mm, height 18 mm, thickness (upper and lower surface 3.46 mm, side surface 3.60 mm), length 2445 mm. Each pipe-shaped conveying member A was obtained. In addition, the cloth prepreg sheet D of a lowermost layer winds a continuous one layer around a core material, and, as shown in following Table 1 on the upper and lower surfaces of each pipe, prepreg sheet B2, prepreg sheet A2, prepreg sheet B1, SBR The laminate of the first sheet and the prepreg sheet A1 is attached to both sides of the laminate of the prepreg sheet B1 shown in Table 2 below, and finally, the cloth prepreg sheet C is wound around the entire circumference of the core material on the outermost layer. It was. Further, all prepregs may be wound and laminated in a hanging manner. Thus, the conveyance member 1 made from CFRP which has a laminated structure as shown to FIG. 1 (c) was obtained. In Fig. 1 (c), reference numeral 11 denotes 0/90 ° cloth CFRP obtained from the cloth prepreg sheet D, reference numeral 12 denotes 90 ° PAN-based CFRP obtained from the prepreg sheet B2, reference code 13 denotes 0 obtained from the prepreg sheet A2. Pitch system CFRP, 14 is 90 degree PAN system CFRP obtained from the prepreg sheet B1, 15 is the flexible resin layer which consists of SBR sheets, 16 is 0 degree pitch CFRP obtained from the prepreg sheet A1, 17 is 0/90 ° cloth CFRP obtained from cloth prepreg sheet C.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

실시예 2 Example 2

실시예 1 에 있어서, 프리프레그 시트 A1 및 B1 사이에 개재 삽입되는 SBR 제 시트를 고정측으로부터 반송용 부재의 길이 방향의 2/3 까지의 길이로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 반송용 부재 B 를 얻었다.In Example 1, it carried out similarly to Example 1 except having made the SBR sheet | seat interposed between prepreg sheet A1 and B1 into the length from the fixed side to 2/3 of the longitudinal direction of a conveyance member. The member B was obtained.

실시예 3 Example 3

실시예 1 에 있어서, 프리프레그 시트 A1 및 B1 사이에 개재 삽입되는 SBR 제 시트를 고정측으로부터 반송용 부재의 길이 방향의 1/3 까지의 길이로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 반송용 부재 C 를 얻었다.In Example 1, it carried out similarly to Example 1 except having made the SBR sheet | seat interposed between prepreg sheet A1 and B1 into the length from the fixed side to 1/3 of the longitudinal direction of a conveyance member. Member C was obtained.

비교예 1 Comparative Example 1

실시예 1 에 있어서, 프리프레그 시트 A1 및 B1 사이에 SBR 제 시트를 개재 삽입하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 반송용 부재 D 를 얻었다.In Example 1, the conveyance member D was obtained like Example 1 except not having inserted the SBR sheet between prepreg sheets A1 and B1.

본 발명의 실시예 및 비교예에 의해 얻어진 반송용 부재에 관해, 이하의 방법에 따라 굽힘 진동 감쇠 특성을 측정하였다.About the conveyance member obtained by the Example and comparative example of this invention, bending vibration damping characteristic was measured in the following method.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 반송용 부재 (1) 의 일방의 단으로부터 175 ㎜ 의 범위를 고정용 지그 (21) 로 상하로부터 사이에 두고, 외팔보 상태로 수평하게 유지하였다. 이 고정부로부터 길이 방향으로 75 ㎜ 의 부분, 즉 고정측의 반송용 부재의 단부로부터 250 ㎜ 에 상당하는 상면 및 하면에 변형 게이지 (24) 를 첩부하였다. 자유 단측의 단부에 질량 2 kg 의 추 (22) 를 아라미드 섬유 (23) 를 사용하여 매닮으로써 초기 휨을 부여하고, 매단 아라미드 섬유 (23) 를 절단함으로써 반송용 부재를 진동시켰다. 그 사이의 굽힘 변형으로부터, 진동 감쇠율, 진동 감쇠 시간을 측정하였다.As shown in FIG. 3, the range of 175 mm was set up from the one end of the conveyance member 1 with the fixing jig 21 from top to bottom, and it was horizontally maintained in a cantilevered state. The strain gauge 24 was affixed from the fixed part to the upper surface and the lower surface corresponded to the part of 75 mm in the longitudinal direction, ie, 250 mm from the end of the conveyance member on the fixed side. The conveyance member was vibrated by giving the initial 22 warpage by tying the weight 22 of the mass 22 kg using the aramid fiber 23 to the edge part of the free end side, and cutting | disconnecting the aramid fiber 23 with a cutting edge. From the bending strain in between, the vibration damping rate and the vibration damping time were measured.

본 발명에 관련된 반송용 부재 A ∼ C 와 비교예가 되는 반송용 부재 D (유연성 수지층 없음) 의 총 4 종류에 대해 측정을 실시하였다.It measured about all four types of conveying members A-C and a conveying member D which is a comparative example (without flexible resin layer) which concerns on this invention.

도 4 에 반송용 부재 A 와 반송용 부재 D 의 진동 감쇠 특성을 함께 나타낸다. 유연성 수지층을 개재 삽입한 본 발명에 관련된 반송용 부재 A 에서는 유연성 수지층이 없는 반송용 부재 D 의 경우와 비교하여 각별히 진동 감쇠성이 개선되었음을 알 수 있다.The vibration damping characteristic of the conveyance member A and the conveyance member D is shown together in FIG. In the conveyance member A which concerns on this invention which interposed the flexible resin layer, it turns out that vibration damping property was improved especially compared with the case of the conveyance member D which does not have a flexible resin layer.

또, 도 5 에 초기 변형이 소정의 변형량 (초기 변형의 1/2, 1/3, 1/4, 1/5) 으로 감쇠할 때까지의 시간을 4 종류 늘어놓아 표시하였다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 고정측으로부터 1/3 의 길이까지 유연성 수지층을 개재 삽입한 경우여도 진동 감쇠성의 개선 효과가 얻어짐을 알 수 있다.In FIG. 5, four types of time until the initial deformation is attenuated by a predetermined amount of deformation (1/2, 1/3, 1/4, 1/5 of the initial deformation) are displayed. As shown in the figure, it can be seen that the effect of improving vibration damping can be obtained even when the flexible resin layer is interposed between the fixed side and a length of 1/3.

1 반송용 부재
11 0/90 °클로스 CFRP 층
12 90 °PAN 계 CFRP 층
13 0 °피치계 CFRP 층
14 90 °PAN 계 CFRP 층
15 유연성 수지층
16 피치계 CFRP 층
17 0/90 °클로스 CFRP 층
18 고정용 구멍
19 흡착 패드 구멍
2 홀더
3 흡착 패드
10 로봇 핸드
W 워크
1 conveying member
11 0/90 ° Cross CFRP Layer
12 90 ° PAN based CFRP layer
13 0 ° Pitch CFRP Layer
14 90 ° PAN Based CFRP Layer
15 flexible resin layer
16 Pitch Gauge CFRP Layer
17 0/90 ° Cross CFRP Layer
18 fixing holes
19 suction pad hole
2 holder
3 adsorption pad
10 Robot Hand
W walk

Claims (9)

고탄성률 피치계 탄소 섬유 강화 수지 복합 재료층 (피치계 CFRP 층) 및
그 피치계 CFRP 층을 구성하는 매트릭스 수지보다 낮은 인장 탄성률을 갖는 유연성 수지층을 포함하는 CFRP 제 반송용 부재.
High elastic modulus pitch-based carbon fiber reinforced resin composite material layer (pitch-based CFRP layer) and
A conveyance member made of CFRP, comprising a flexible resin layer having a lower tensile modulus than the matrix resin constituting the pitch-based CFRP layer.
제 1 항에 있어서,
상기 피치계 CFRP 층은 반송용 부재의 길이 방향으로 탄소 섬유를 절취선 없이 배향시킨 일 방향성 재료이며, 적어도 2 층의 그 피치계 CFRP 층 사이에 유연성 수지층이 개재 삽입된 구조를 갖는 CFRP 제 반송용 부재.
The method of claim 1,
The pitch-based CFRP layer is a unidirectional material in which carbon fibers are oriented without a perforation line in the longitudinal direction of the conveying member, and is made of a CFRP carrier having a structure in which a flexible resin layer is interposed between at least two pitch-based CFRP layers. absence.
제 2 항에 있어서,
상기 유연성 수지층은 내열성의 고무층인 CFRP 제 반송용 부재.
The method of claim 2,
The said flexible resin layer is a CFRP conveyance member which is a heat resistant rubber layer.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 CFRP 제 반송용 부재는 각주 파이프 형상을 갖고, 적어도 그 각주 파이프의 상하면에 상기 피치계 CFRP 층이 적어도 2 층 배치되고, 그 피치계 CFRP 층 사이에 상기 유연성 수지층이 개재 삽입된 구조를 갖는 CFRP 제 반송용 부재.
The method according to claim 2 or 3,
The said CFRP conveyance member has a footnote pipe shape, At least two pitch-based CFRP layers are arrange | positioned at the upper and lower surfaces of the said footnote pipe, and the structure which has the said flexible resin layer interposed between the pitch-based CFRP layers is provided. CFRP conveyance member.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 CFRP 제 반송용 부재는 외팔보 상태로 사용되는 것으로서, 상기 유연성 수지층은 고정단측에서 연속하여 전체 길이의 1/3 이상의 범위에 개재 삽입된 CFRP 제 반송용 부재.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The said CFRP conveyance member is used in a cantilevered state, The said flexible resin layer was inserted in the range of 1/3 or more of the whole length continuously in the fixed end side, and a conveyance member made of CFRP.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
PAN 계 탄소 섬유 강화 수지 복합 재료층을 포함하는 CFRP 제 반송용 부재.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
A conveyance member made of CFRP comprising a PAN-based carbon fiber reinforced resin composite material layer.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
최외층에 클로스 섬유 강화 수지 복합 재료층을 포함하는 CFRP 제 반송용 부재.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The member for conveyance made from CFRP containing a cloth fiber reinforced resin composite material layer in an outermost layer.
산업용 로봇의 아암 선단에 장착되는 로봇 핸드로서, 워크를 지지하는 지지부와 그 지지부를 아암 선단에 유지 고정시키기 위한 홀더부를 갖고,
상기 지지부가 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 CFRP 제 반송용 부재인 것을 특징으로 하는 로봇 핸드.
A robot hand mounted to an arm tip of an industrial robot, the robot hand having a support part for supporting a work and a holder part for holding and fixing the support part to the arm tip,
The said robot is a CFRP conveyance member of any one of Claims 1-7, The robot hand characterized by the above-mentioned.
제 8 항에 있어서,
적어도 2 개의 CFRP 제 반송용 부재를 외팔보 상태로 홀더부에 유지 고정하여 이루어지는 로봇 핸드.
The method of claim 8,
A robot hand comprising at least two CFRP conveying members held and fixed to a holder in a cantilevered state.
KR1020117013491A 2009-01-27 2009-01-27 Conveyance member made of cfrp and robot hand employing the same KR101307627B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/051248 WO2010086955A1 (en) 2009-01-27 2009-01-27 Conveyance member made of cfrp and robot hand employing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110094062A true KR20110094062A (en) 2011-08-19
KR101307627B1 KR101307627B1 (en) 2013-09-12

Family

ID=42395226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117013491A KR101307627B1 (en) 2009-01-27 2009-01-27 Conveyance member made of cfrp and robot hand employing the same

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101307627B1 (en)
CN (1) CN102300681B (en)
WO (1) WO2010086955A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140118712A (en) * 2013-03-27 2014-10-08 제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사 Supporting member

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5778600B2 (en) * 2012-02-29 2015-09-16 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Robot hand frame and robot hand
JP6397205B2 (en) * 2014-04-01 2018-09-26 Jxtgエネルギー株式会社 Prepreg, carbon fiber reinforced composite material, robot hand member and raw material resin composition thereof
CN104444351B (en) * 2014-11-07 2016-11-02 京东方科技集团股份有限公司 Mechanical arm and substrate pick device
KR102105940B1 (en) * 2017-05-11 2020-04-29 (주)엘지하우시스 Apparatus and method of manufacturing continuous fiber reinforced composite material
CN112025739A (en) * 2020-10-26 2020-12-04 佛山智昂科技有限公司 Multidirectional mechanical arm and industrial robot

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3632846B2 (en) 2001-04-13 2005-03-23 新日本石油株式会社 Robot hand member and manufacturing method thereof
JP4980712B2 (en) * 2004-04-20 2012-07-18 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Robot hand member, manufacturing method thereof, and robot hand
US7073834B2 (en) * 2004-06-25 2006-07-11 Applied Materials, Inc. Multiple section end effector assembly
JP2007083388A (en) * 2005-08-26 2007-04-05 Toray Ind Inc Fork for robot hand, and robot hand
JP2007153572A (en) * 2005-12-07 2007-06-21 Shinko Electric Co Ltd Liquid crystal substrate carrying fork
JP5012602B2 (en) * 2007-03-20 2012-08-29 東レ株式会社 Tubular laminated structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140118712A (en) * 2013-03-27 2014-10-08 제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사 Supporting member

Also Published As

Publication number Publication date
CN102300681B (en) 2014-06-04
CN102300681A (en) 2011-12-28
WO2010086955A1 (en) 2010-08-05
KR101307627B1 (en) 2013-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5189843B2 (en) CFRP conveyance member and robot hand using the same
KR101307627B1 (en) Conveyance member made of cfrp and robot hand employing the same
CN101652852B (en) An end effector of a robot for transporting substrates
JP4779754B2 (en) Prepreg laminate and fiber reinforced plastic
JP4029104B2 (en) Elliptical support member
JP2005340480A (en) Support bar for substrate cassettes
KR20020077179A (en) Robot hand member and method of producing the same
JP3632841B2 (en) Manufacturing method of robot hand member
JP4980712B2 (en) Robot hand member, manufacturing method thereof, and robot hand
JP2008279590A (en) Hand of robot for carrier
JP4481855B2 (en) Hand for transfer device
JP3632842B2 (en) Manufacturing method of robot hand member
JP5495731B2 (en) Support bar and substrate storage cassette
TWI603822B (en) Robot hand frame and robot hand
JP2009078422A (en) Vibration-damping fiber-reinforced composite material
JP3632846B2 (en) Robot hand member and manufacturing method thereof
JP2007083388A (en) Fork for robot hand, and robot hand
JP5012602B2 (en) Tubular laminated structure
JP2009184053A (en) Fork for robot hand
JP2014226892A (en) Molded pipe
JP2005297452A (en) Cantilevered beam manufacturing method
JP2020049701A (en) Cylindrical body and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160818

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170818

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180816

Year of fee payment: 6